JP4046692B2 - 移動通信システムでソフトシンボル結合装置及び方法 - Google Patents

移動通信システムでソフトシンボル結合装置及び方法 Download PDF

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Description

本発明は再伝送方式を使用する通信システムに関するもので、特に受信器でソフトシンボル結合を遂行するための装置及び方法に関するものである。
一般に、再伝送方式(例えば、Hybrid ARQ(Automatic Repeat reQuest))を使用する通信システムでは性能改善のために受信器がソフトシンボル結合(soft symbol combining)の処理を行っている。
図1は、再伝送方式の通信システムで伝送する度に相互に異なる変調方式と符号率を使用してデータを再伝送する動作を示すものである。図示のように、送信器は第1伝送時に16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)変調方式と符号率R=1/4を使用してデータを伝送する。このとき、受信器ではこのデータを受信しないと、送信器へ再伝送要請(NAK)を伝送するようになる。すると、送信器は再伝送要請(NAK)の受信に応答して第2伝送時には第1伝送時に使用された変調方式と異なる変調方式のQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)と符号率R=1/2に追加の冗長を伝送し、受信器はこの再伝送された冗長を受信及びソフトシンボル結合を行うようになる。ここで、送信器は“追跡結合(chase combining)”方式により冗長を伝送する場合に同一の冗長を伝送し、“増加冗長(Incremental Redundancy)”方式により冗長を伝送する場合、相互に同一で、あるいは異なる冗長を伝送する。
上記のソフトシンボル結合では2つの方式が考えられる。
第1方式は、初期伝送及び再伝送の際に常に同一の変調方式を使用する同種変調方式(homogeneous modulation scheme)により伝送されたデータをソフトシンボル結合する場合である。受信器は初期伝送及び再伝送の際に一つの復調器から出力されるソフトシンボル(soft symbol)を結合するようになる。この方式は、一つの変調方式のみを使用するHARQシステムあるいは複数の変調方式を使用しても初期伝送から再伝送が完了する時点まで初期伝送の際に使用された変調方式を維持するHARQシステムに使用される。
第2方式は、初期伝送と再伝送の際に相互に異なる変調方式を使用する異種変調方式(heterogeneous modulation scheme)により伝送されたデータをソフトシンボル結合する場合である。受信器は初期伝送及び再伝送の際に相互に異なる復調器から出力されるソフトシンボルを結合するようになる。この方式は主にAMCS(Adaptive Modulation and Coding Scheme)を使用し、適応(adaptive)HARQ方式を使用するHARQシステムなどで使用される。
上述した同種変調方式と異種変調方式を具体的に説明すれば、次のようである。
図2及び図3は、前述した同種変調方式に対応する受信器と異種変調方式に対応する受信器の構成に対する従来技術を示すものである。このとき、送信器はHARQのアルゴリズムにより伝送時ごとに一つの変調方式を決定してデータ伝送すると仮定する。これは、たいていシステム設計により変動され、あるいは決定される部分なので、ここではこれ以上詳しく記述しない。
図2及び図3を参照すれば、受信器は初期伝送と再伝送に使用される変調方式のそれぞれに対応するそれぞれの復調器201-1、201-2(以下、“201”と称する)、202-1、202-2、(以下、“202”と称する)によりソフト出力(soft output or soft metric)を獲得する。ソフトシンボル制御部203-1、203-2(以下、“203”と称する)はソフトシンボル結合が使用される場合には、ソフト出力の値を算術的に加算した値を結合したソフトシンボル出力として出力し、ソフトシンボル結合(Soft symbol combining)が使用されない場合にはソフト出力のシンボルを元の符号シンボルの位置に再配列した後に出力する。ここで、図示しないが、実際具現においては固定素数点演算によるオーバフローを防ぐために正規化ブロックが復調器201、202とターボ復号器(Turbo decoder)204-1、204-2(以下、“204”と称する)との間に使用されることもできる。しかし、これは本発明とは別の機能であり、また本発明の機能と関係ないので、ここではそれ以上の言及はしない。
図2は同種変調方式を使用する再伝送方式の通信システムの受信器構成を示し、図3は異種変調方式を使用する再伝送方式の通信システムの受信器構成を示す。言い換えれば、図2は1つの変調方式(QPSK)に対応する復調器201-1、202-1が使用された場合の受信器構成を示すもので、図3は2つの変調方式(QPSK、16QAM)に対応する2つの復調器201-2、202-2が使用された場合の受信器構成を示すものである。これら復調器201-1、201-2は初期伝送に対応する復調器で、復調器202-1、202-2は再伝送に対応する復調器である。図2には復調器201-1、202-1を同時に示し、図3には復調器201-2、202-2を同時に示すが、これら図はソフトシンボル制御部203が動作する時点でソフトシンボル制御部203へ2つの復調器201、202の出力が同時に提供されることを説明するためのものである。そして、図3ではただ2つの変調方式が使用される場合を示しているが、その拡張として複数の変調方式による複数の復調器が使用される場合も考えられる。
図2及び図3において、各変調方式による復調器によりソフトメトリックを求める方式は多様に使用されることができる。その一例として、3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)のシステムシミュレーション関連案内書の“Evaluation Methodology”に示した二重最小メトリック(dual minimum metric: DMM)方式が使用されうる。他の例として、誤差を最小に減少するための“最尤メトリック(maximum likelihood metric)”方式が使用されうる。ここでは、いずれの方式を使用しても本発明が提示しようとする技術の利得と大きく相関性はないので、このようなソフトメトリックの生成方法に関して具体的に制限せず、今後から便宜上DMMを使用すると仮定して説明する。
前述した図2及び図3に示すように、従来の技術は初期伝送と再伝送の際にいずれの変調方式が使用されてもそれに関係なく各変調方式別にソフトメトリックを独立的に求めた後、ソフト結合の使用有無によりソフトシンボル制御器203が該当する処理を行うようにする。すなわち、ソフト結合が使用される場合にソフトシンボル制御器203は2つの復調器201(または202)により求められる2つのソフトメトリックを算術平均する。一方、ソフト結合が使用されない場合にソフトシンボル制御器203はシンボルを再配列する方式を使用する。このように、従来の技術は復調器201(または202)からのソフトメトリックをそのままソフトシンボル制御器203へ提供する。
上記のようなソフトメトリックの直接伝達方式では、ターボ符号の性質とターボ復号器204として使用されるMAP(Maximum A Posteriori)復号器、LogMAP復号器、MaxLogMAP復号器などの性能を考慮するとき、次のような事項を考慮する必要がある。すなわち、相互に異なる複数の変調方式が使用され、それにより相互に異なる変調方式の複数の復調器からの出力をソフト結合する。その結果を一つのターボ復号器の入力として提供する方式では、次のような事項が考慮される必要がある。
一般に、図2及び図3に示すようなターボ復号器204によるターボ復号化の動作時にチャンネル信頼度(channel reliability)Lcが入力のソフトメトリックに乗算される。ガウス雑音(Additive White Gaussian Noise:AWGN)チャンネルを仮定するとき、このチャンネル信頼度はLc=4Eb/Noとなり、このようなチャンネル信頼度はチャンネルの信号対雑音比(Signal to Noise Ratio)により比例増加する特徴を有する。すなわち、チャンネル信頼度Lcは受信されたソフトシンボルの信頼度を示す値で、ターボ復号器はMAP復号化に基づくので、Lcは受信シンボルの品質により計算される一種の加重値である。したがって、チャンネルのSNRが変わると、この加重値要素(weighting factor)を異にする必要がある。例えば、AWGNチャンネルでは一般的に目的(Target)SNRが予め定められるので、これを基準としてチャンネル信頼度Lcを決定する必要がある。
また、チャンネル信頼度LcはMAP復号器で非常に重要な要素で、チャンネル信頼度Lcの推定誤り(estimation error)により復号化性能に多くの変化があることは、よく知られている事実である。すなわち、チャンネル信頼度Lcの推定誤り(例えば、“over estimation”や“under estimation”)によりMAP復号器は多くの性能の劣化を有する。このような不正確なチャンネル信頼度Lcによる性能の劣化を最小にするためにMAP復号器の代わりにMaxLogMAP復号器などが使用されることもある。
一方、同種の変調方式により処理された信号がAWGNチャンネルのような静的チャンネル(static channel)を通じて伝送される場合にはチャンネル信頼度Lcの変化がないので、図2に示すようなそれぞれの復調器201-1、202-1からのソフトメトリックを算術平均してもよい。その理由は、それぞれの復調器201-1、202-1からのソフトメトリックのチャンネル信頼度が同一であるという仮定が可能なためである。
その反面、異種変調方式を使用する場合、それぞれの変調方式に対応するチャンネル信頼度Lcは確かに相互に異なる値を有する。例えば、QPSKのソフトメトリックと8PSKあるいは16QAMのソフトメトリックを結合する場合、各変調方式に対応するチャンネル信頼度Lcが相違する。したがって、各変調方式間の信頼度差により復号化の結果であるソフトメトリックに加重値を与えなければ、復号器の復号性能を最適化することができない。このような必要性は、前述したようにターボ復号器でチャンネル状態に応じてチャンネル信頼度Lcの加重値をおく必要があることと同一の理由で説明される。
実際に、16QAMとQPSKのソフトメトリックを結合する場合、16QAM:QPSK=1:3のようにソフトメトリックに加重値を適用することが、そうでない場合に比べて約0.8dBの利得を有する。ここで、結合とはソフトシンボル結合とシンボルの再配列をすべて含む用語で使用する。したがって、異種の復調器の出力を結合するときには必ずそれぞれのソフト出力にチャンネル信頼度による加重値を適用すべきである。これは、従来の構造が同種間のシンボル結合のみを主に考慮したことと、異種間のシンボル結合を使用してもLcの加重値を反映せずに使用することに比べて、異種間のシンボル結合を使用する場合はターボ復号器でLcをそれぞれ加重させるべきである重要な事実を提示することである。従来技術はそれぞれ同一の変調方式が使用され、Lcの加重値が1:1の場合でターボ復号器の復号性能を低下させるという問題点がある。
したがって本発明の目的は、相互に異なる複数の変調方式を使用する移動通信システムで、受信器が複数の復調器それぞれのソフト出力に信頼度加重値を反映するための装置及び方法を提供することにある。
このような目的を達成するための本発明は、送信器と、前記送信器から複数の異なる変調方式により変調された後に送信された信号を受信し、前記受信された信号を関連した復調方式により復調し、この復調シンボルを出力する受信器を含む通信システムで、前記復調シンボルをソフト結合するための装置を提供するが、この装置は加重値計算部と、加重値制御部と、ソフトシンボル制御部とを含んでなる。
本発明の第1見地によれば、変調方式に対する加重値を計算する加重値計算部と、復調シンボルに関連した前記加重値を前記復調シンボルと乗算する加重値制御部と、加重値が乗算された前記復調シンボルを結合するソフトシンボル制御部とを含んでなる。
第2見地によれば、各変調方式により生成された変調シンボルに対するLLRを計算し、前記変調方式に対するLLR間の相対的な比を前記各復調方式に対する加重値に決定する加重値計算部と、復調シンボルのソフトメトリックに前記決定された加重値のうち該当する加重値を乗算する加重値制御部と、加重値が乗算されたソフトメトリックを結合するソフトシンボル制御部とを含んでなる。
第3見地によれば、各変調方式により生成された変調シンボルに対する信号対雑音比(SNR)を計算し、前記変調方式に対するSNR間の相対的な比を前記各復調方式に対する加重値に決定する加重値計算部と、復調シンボルのソフトメトリックに前記決定された加重値のうち該当する加重値を乗算する加重値制御部と、加重値が乗算されたソフトメトリックを結合するソフトシンボル制御部とを含んでなる。
第4見地によれば、各変調方式により生成された変調シンボルに対するエネルギーを計算し、前記変調方式に対するエネルギー間の相対的な比を前記各復調方式に対する加重値に決定する加重値計算部と、復調シンボルのソフトメトリックに前記決定された加重値のうち該当する加重値を乗算する加重値制御部と、 加重値が乗算されたソフトメトリックを結合するソフトシンボル制御部とを含んでなる。
第5見地によれば、各変調方式により生成された変調シンボルに対する大きさを計算し、前記変調方式に対する大きさ間の相対的な比を前記各復調方式に対する加重値に決定する加重値計算部と、復調シンボルのソフトメトリックに前記決定された加重値のうち該当する加重値を乗算する加重値制御部と、加重値が乗算されたソフトメトリックを結合するソフトシンボル制御部とを含んでなる。
本発明は、相互に異なる複数の変調方式を使用する再伝送システムにおいて、受信器が複数の復調器それぞれのソフト出力に信頼度加重値を反映してソフトシンボルを結合することにより、後端のチャンネル復号器の復号性能を最適化することができる効果を有する。
以下、本発明の望ましい実施形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。本発明において、関連した公知機能、あるいは構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合はその詳細な説明を省略する。
まず、本発明はその適用範囲をHARQに制限せず、それぞれの入力がすべて初期伝送され、あるいは再伝送される場合と、一般に複数の復調器が同時に、あるいは順次に復調を遂行する場合と、これらを最終的にソフトシンボル結合(soft symbol combining)あるいはシンボルの再配列を行う場合とをすべて含んで適用される。したがって、本発明が提示する方式は復調の順序に限ることなく、最終的にそれぞれの復調器出力をどのように結合して再配列するかということに特徴がある。
図4は、本発明が適用される複数の変調方式を使用する通信システムの送受信器を示す構成図である。
同図を参照すれば、送信器のチャンネル符号器401はチャンネルで発生する誤り訂正のための誤り訂正符号(Forward Error Correction Codes:FEC)を生成する符号器である。冗長選択部(Redundancy Selector)402は再伝送が要請される場合、予め与えられる冗長選択方式により符号率に該当する特定冗長を選択する装置である。通常に、この装置を通じて“追跡結合(Chase combining)”と“増加冗長(Incremental Redundancy:IR)”が具現される。多重化器(MUX)403は冗長選択部402の出力を伝送時に使用される変調方式に該当する変調器へ出力する。複数の変調器404-1〜404-Nはそれぞれ多重化器403から出力される信号を定められた変調方式により変調する。拡散器405は符号分割多重システム(Code Division Multiple Access:CDMA)の場合に選択的に使用される装置で、前記選択された変調器の出力を所定の拡散符号により拡散する。送信部406は拡散器405を通じて出力される信号を送信するのに適合した高周波数(Radio Frequency:RF)信号として処理して送信する。この送信部406からの信号はチャンネル407を通じて受信器に受信される。
受信器は送信器それぞれの伝送ブロックが遂行する逆過程を遂行する。受信部408はチャンネル407を通じて受信されるRF信号を基底帯域信号に変換して出力する。逆拡散器409は受信部408の出力を所定拡散符号により逆拡散して複数の復調器410-1〜410-Nへ出力する。これら復調器410-1〜410-Nは逆拡散器409からの信号を定められた復調方式により復調して出力する。逆多重化器411は復調器410-1〜410-Nのうち選択された復調器の出力をソフトシンボル制御部412に提供する。ソフトシンボル制御部412はソフトシンボル結合の使用有無により復調器110-1〜110-Nから出力されるソフト出力をソフトシンボル結合し、あるいは送信器で符号率により符号化された符号シンボル、すなわち冗長を受信して元の符号シンボルの位置に再配列する動作を遂行する。チャンネル復号器413はソフトシンボル制御部412の出力を復号する。最後に、送信器と受信器を共通に制御する変調及び符号方式制御器(Modulation & Coding Scheme Controller)414は伝送に必要な符号率、冗長、そして変調方式を選択し、その選択に応じて冗長選択部402、ソフトシンボル制御部412、多重化器403、及び逆多重化器411を制御する。このような選択の基準はシステムの設計により決定されるので、その詳細な説明は省略する。ただし、本発明の関心構成要素はソフトシンボル制御部412なので、ソフトシンボル制御部412の詳細な構成及び動作は、下記に詳しく説明する。
図5は、本発明の実施形態による相互に異なる複数の変調方式を使用するシステムにおいて複数の復調器からのソフトメトリックを 結合するための装置を示すものである。
図5において、復調器410-1〜410-Nは図4の逆拡散器409からの信号を入力し、この入力信号を復調して出力する。ここで、復調器は相互に異なる復調方式を使用する。例えば、復調器410-1はQPSKによる復調動作を遂行し、復調器410-Nは16QAMによる復調動作を遂行する。信頼度加重値 計算部(Reliability Weighting Factor Calculation Block)503はこれら復調器それぞれのソフト出力に適用する予め定められた信頼度加重値(RWF)を計算する。ここで、信頼度加重値(RWF)は予め求められる値で、一旦決定されると、構成される複数の変調方式が変わらない限り継続して使用される定数値である。この信頼度加重値を計算する方法は、詳しく後述する。信頼度加重値制御部501は相互に対応する復調器のソフト出力と信頼度加重値計算部503の出力を乗算して出力する。ソフトシンボル制御部412は信頼度加重値制御部501から出力される複数のソフトメトリックをソフトシンボル結合してターボ復号器413に提供する。
上記のように、本発明の実施形態によると、相互に異なる複数の変調方式が使用される場合、受信器はそれぞれの復調器に対する相対的な信頼度Lcを調節するための信頼度加重値制御部501を備える。この信頼度加重値制御部501はソフトシンボル制御部412によるソフト結合以後にターボ復号器413で最適の性能を持つようにそれぞれの復調器から出力されるソフトメトリックに相対的なチャンネル信頼度を反映する機能を遂行する。すなわち、この信頼度加重値制御部501は一種の加重値を調節する機能を遂行する。このような加重値を求める過程は使用する変調方式とそれぞれの変調シンボルのSNRなどと関連がある。
以下、信頼度加重値要素(RWF)を算出する方法について詳細に説明する。
図5に示すように、相互に異なる変調方式を使用するシステムの受信器で、それぞれの復調器から出力されるソフトメトリックに加重値を適用するときの一番重要なことは、ソフトメトリックに乗算される信頼度加重値要素を求めることである。すなわち、パケットを伝送するときに使用する変調方式が相互に異なる場合、性能を最適化するために各変調方式に対応するソフト出力(soft-output)に対する信頼度加重値を求めることは、相互に異なる変調方式を使用して伝送された変調シンボルを受信してターボ復号化のための符号シンボルに復調したとき、各変調方式に対応する復調シンボルが均等な信頼度を持つように調節することである。この信頼度加重値を計算する機能ブロックが図5の信頼度加重値計算部503である。これは、ルックアップテーブル(Look-Up Table:LUT)または回路(Circuit)などのハードウェアで具現され、あるいはソフトウェアで具現されることができるが、例えば信頼度加重値を得る式をソフトウェアプログラムに変換してROMに装着することができる。この信頼度加重値計算部503により得られた信頼度加重値は信頼度加重値制御部501により各復調器からのソフトメトリックに乗算される。この信頼度加重値制御部501も演算器などのハードウェアやプログラムによるソフトウェアで具現可能である。
図6は、図5に示した信頼度加重値制御部501の一実施形態を示すものである。
図6を参照すれば、信頼度加重値制御部501は図5に示した復調器410-1〜410-Nの個数に該当する乗算器601-1〜601-Nを含んでいる。乗算器601-1は第1復調器410-1から出力されるソフトメトリックと信頼度加重値計算部503から出力される信頼度加重値(RWF1)を乗算して出力する。乗算器601-2は第2復調器410-2から出力されるソフトメトリックと前記信頼度加重値計算部503から出力される信頼度加重値(RWF2)を乗算して出力する。同様に、乗算器601-Nは第N復調器410-Nから出力されるソフトメトリックと、前記信頼度加重値計算部503から出力される信頼度加重値(RWF N)を乗算して出力する。すなわち、信頼度加重値制御部501は相互に対応する復調器のソフト出力と前記信頼度加重値計算部503により計算された信頼度加重値とを乗算して出力される。
上記に言及したように、本出願の発明者は16QAMとQPSKのソフトメトリックを結合するとき、1:3の加重値を適用することが望ましいことを認識した。また、加重値の比が送信器の出力振幅(transmitted signal amplitude)比の1:3.16(=√10:1)に類似することを認識した。これはそれぞれの変調方式により生成される変調シンボルSNRとチャンネル信頼度Lcが相互に密接に関係されることを意味する。これに係る幾つかのシミュレーション結果を説明すれば、次のようである。
初期伝送と再伝送時に異種変調方式が使用された場合、受信器でターボ復号化のためのソフト出力を計算するとき、初期伝送と再伝送時に相互に異なるように使用された変調方式を考慮せず、同一の信頼度加重値を使用すれば、ターボ復号化時に性能の劣化をもたらすことは、既に説明したところである。初期伝送と再伝送時に同一の個数のウォルシュ符号(Walsh codes)を使用する場合を仮定して実験したとき、16-QAMソフトメトリックと8-PSKソフトメトリックにそれぞれQPSKソフトメトリックに対しておおよそ1/3、1/4の加重値を適用してソフト結合した後、ターボ復号化を行うときに一番よい性能が得られることをシミュレーション結果からわかる。下記の<表1>と<表2>はこのようなシミュレーション結果を示す。
下記の<表1>を参照すれば、初期伝送が16QAMからなり、再伝送がQPSKからなり、初期伝送と再伝送の伝送出力が同一である場合、16QAMに対するQPSKの信頼度加重値(RWF)を‘3’に類似した値(2.95または3)に定めたとき、一番小さいPER(Packet Error Rate)1.90e-02が得られる。また、<表2>を参照すれば、初期伝送が8PSKからなり、再伝送がQPSKからなり、初期伝送と再伝送の伝送出力が同一である場合、8-PSKに対するQPSKの信頼度加重値(RWF)を‘4’に類似した値(3.9、3.95、または3.97)に定めたとき、一番小さいPER1.20e-02が得られる。
Figure 0004046692
Figure 0004046692
上記の<表1>と<表2>に基づいて本出願の発明者は、次のような信頼度加重値(RWF)の決定方式を提示する。下記の方式は具現の複雑度と性能により選択的に使用されることができる。しかし、システムに応じてこれら方式を結合して使用可能なので、それぞれの組合で発生する新しい方式に関しては細部的に詳しく説明しない。
方式1
第1方式は、各変調方式により生成される変調シンボルのSNRの比、エネルギーの比、または大きさの比を使用して信頼度加重値を計算する方式である。例えば、QPSKの変調シンボルのSNRがAとし、16QAMの変調シンボルのSNRがBとすれば、加重値の比はA:Bに決定する。ここで、A、Bは線形 (linear)値を意味する。他の例として、変調シンボルのエネルギーを基準として加重値を得ることができ、変調シンボルの大きさ(Amplitude)を基準として加重値を得ることもできる。下記の式(1)は大きさ(Amplitude)を基準として加重値を得る例を示すもので、分子は変調方式Aによる変調シンボルの大きさを示し、分母は変調方式Bによる変調シンボルの大きさを示す。また、下記の式(2)はエネルギーを基準として加重値を得る例を示すもので、分子は変調方式Aによる変調シンボルのエネルギーを示し、分母は変調方式Bによる変調シンボルのエネルギーを示す。下記の式(1)及び式(2)では同一の雑音電力を仮定するので、SNRで雑音電力を1に正規化した値である。
Figure 0004046692
Figure 0004046692
上記式(1)において、Lは大きさを比較するために測定される変調シンボルの個数を意味する。すなわち、式(1)は変調方式AによるLつの変調シンボルに対する大きさを求め、また、変調方式BによるLつの変調シンボルに対する大きさをそれぞれ求めた後、RWFが求められる過程を示す。この式(1)でXk、Ykはそれぞれk番目の変調シンボルの同位相(In-phase)成分値と直交位相(Quadrature-phase)成分値を意味する。例えば、図7でI-Channelで表示される軸に対応する変調シンボルSkの位相成分値はXkとし、Q-Channelで表示される軸に対応する変調シンボルSkの位相成分値はYkとする。すなわち、ひとつのシンボルSkは直交座標上で(Xk,Yk)で表示される。式(1)に示すように、XkとYkをそれぞれ二乗して加算した後、その加算結果に対して根(Square root)を取る過程は直交座標上で原点からシンボルの位置までの大きさを求める過程と同一である。
上記式(2)において、変数L、Xk、Ykは式(1)で定義された変数と同一である。しかし、式(2)は式(1)と違って各変調方式による変調シンボルのエネルギーが求められた後、RWFが求められる過程を示す。このとき、Xk、Ykそれぞれの二乗結果に対して根を取る過程の代わりに、この二乗結果がそのまま累積されて各変調方式に対する平均エネルギーが求められ、その求められた平均エネルギーがRWFを求める要素(factor)として使用される。
方式2
第2方式は、各変調方式により生成される一つの変調シンボルに対応する複数の符号シンボルの平均LLR(Log Likelihood Ratio)またはソフトメトリックの比を使用して信頼度加重値を計算する方式である。この変調方式がQPSKの場合、2つの符号シンボルが一つのQPSK変調シンボルを構成する。したがって、2つの符号シンボル(S0, S1)のそれぞれに対するLLRが求められる。このように各符号シンボルに対するLLRの平均値を得ると、これがQPSKの平均LLR(Avg_LLR(QPSK))に定められる。変調方式が8PSKの場合、図7に示すように3つの符号シンボルが一つの8PSK変調シンボルを構成する。したがって、3つの符号シンボル(S0, S1, S2)のそれぞれに対するLLRが求められる。このように各符号シンボルに対するLLRの平均値を得ると、これが8PSKの平均LLR(Avg_LLR(8PSK))に定められる。変調方式が16QAMの場合、図8に示すように4つの符号シンボルが一つの16QAM変調シンボルを構成する。したがって、4つの符号シンボル(S0, S1, S2, S3)のそれぞれに対するLLRが求められる。このように各符号シンボルに対するLLRの平均値を求めると、これが16QAMの平均LLR(Avg_LLR(16QAM))に定められる。同様に、64QAMに対する平均LLR(Avg_LLR(64QAM))が求められる。最終的に前記求められた各変調方式の平均LLRの比を信頼度加重値(RWF)として使用可能なようになる。下記の式(3)はこのような過程を示す数式である。
Figure 0004046692
上記の式(3)において、Lは大きさを比較するために測定される変調シンボルの個数を意味する。すなわち、式(3)はLつの変調シンボルに対するソフトメトリック(Soft_Metric)(k,i)が求められた後、RWFが求められる過程を示す。この式(3)で、Mは一つの変調シンボルを構成する符号シンボル(ビット)を意味する。例えば、図7でMは3である。すなわち、一つの変調シンボルSkは3つの符号シンボル(Sk0, Sk1, Sk2)で構成される。この式(3)でXk、Ykはそれぞれk番目の変調シンボルの同位相成分値と直交位相成分値を意味する。例えば、図7でI-Channelで表示される軸に対応する変調シンボルSkの位相成分値はXkとし、Q-Channelで表示される軸に対応する変調シンボルSkの位相成分値はYkとする。すなわち、一つのシンボルSkは直交座標上で(Xk, Yk)で表示される。この式(3)でPr{A|B,C}はBとCとの事件がすべて発生したという条件で、Aとの事件が発生する確率を意味する。Kは正規化のための所定の定数を意味する。要素i,kはそれぞれ符号シンボルと変調シンボルの順序を示す。つまり、式(3)はk番目の変調シンボルXk, Ykの各符号シンボルに対して“0”または“1”となる確率が求められ、この確率の値からソフトメトリックが求められ、このソフトメトリックの平均値からRWFが求められる過程を示す。
方式3
第3方式は上記式(3)の過程が複雑なので、これを単純化しあるいは近似化して信頼度加重値を計算する方式である。例えば、<数式3>でSoft_Metric(k, i)部分を近似化することができ、全体を近似化することもできる。この方式については、下記で詳細に記述する。
方式4
第4方式は上記式(3)の過程が複雑なので、その代わりにシミュレーションにより求めた固定したRWFを使用する方式である。例えば、<表1>及び<表2>のようなシミュレーションの結果をもって信頼度加重値(RWF)を定めることも可能である。この方式についても、下記で詳細に記述する。
図7及び図8は、それぞれ変調方式8PSKと16QAMの星座図(signal constellation)を示すものである。
図示のように、各変調方式による変調シンボル(modulation symbol)はmつの符号ビットで構成される。符号ビットSk,i(i=0, 1, ・・・ , m-1)に関連したソフトメトリックあるいはLLRは一般的に式(4)により得られる。すなわち、既に式(3)に示したように、式(3)によるソフトメトリックと関連した部分は下記の式(4)のように示す。
Figure 0004046692
ここで、Kは定数で、Pr{A|B}は事件Bが発生したとき、事件Aの発生確率に定義される条件部確率 (conditional probability)である。Xk、Ykは図7と図8で受信シンボルのX軸(I channel)とY軸(Q channel)の座標をそれぞれ意味するもので、通信理論によれば伝送される変調シンボルの“同位相信号成分(Inphase signal component)”と“直交信号成分(Quadrature signal component)”を意味する。式(4)は非線形(non-linear)特性を示し、比較的多くの計算量を伴うので、実際の具現においては式(4)を近似化(approximation)する比較的簡単なアルゴリズムが使用されるのが一般的である。前述したように、式(4)を利用してソフトメトリックを求めることは公知の事実なので、これに対する具体的な説明は省略する。但し、本発明に対する理解のために式(4)を近似化する知られている方法については説明する。
例えば、変調方式がそれぞれM-ary QAMと8-PSKの場合、上記式(4)を近似化する方法のうちの一つが前述したDMM (Dual Minimum Metric)である。変調次数(Modulation order)が相対的に大きいM-ary QAMやM-ary PSKも式(4)を使用して同一にソフトメトリックを求めることができる。
一例として、変調方式が16-QAMの場合、式(4)から得た各符号ビットに対するソフトメトリックまたはLLRは下記の式(5)のように近似化して示す。下記の式(5)はチャンネル環境がAWGNの場合にのみ有効なもので、受信信号のSNRが毎瞬間変わるフェージングチャンネル環境では、これに対する適切な補償過程が遂行される必要がある。
Figure 0004046692
他の例として、変調方式が8PSKの場合、上記式(4)から得られた各符号ビットに対するソフトメトリックまたはLLRは下記の式(6)のように近似化して示す
Figure 0004046692
上記の式(5)と式(6)に示すように、各符号ビットに対するソフトメトリック値は同一の受信シンボル(Xk, Yk)であっても相互に異なることがわかる。ここで、受信シンボル(Xk, Yk)が同一であるというのは、変調シンボルエネルギーが同一の場合、あるいは変調シンボルのSNRが同一の場合を意味する。つまり、式(5)と式(6)から、同一の受信シンボルであっても変調方式により各符号ビットのソフトメトリックが異なることがわかる。
式(5)及び式(6)は、上述した本発明の第3方式で利用される近似化方法の例となることができる。このような本発明の第3方式と上記第1方式及び第2方式を含む本発明の実施形態によれば、一つの変調方式のみが使用される場合に変調シンボルのSNRが等しいと、各符号ビットのソフトメトリックに一定の加重値を適用した。例えば、変調方式がBPSKの場合にはLc=4Eb/Noとの加重値を適用する。一方、相互に異なる変調方式が使用される場合には下記の過程を通じて信頼度加重値を求め、これを反映したソフトメトリックを求める。
過程1:各変調方式によるソフトメトリックの平均を求める。
過程2:相違した変調方式それぞれの平均ソフトメトリック間の相対的な比を求める。
過程3:前記求められた相対的な比を信頼度加重値として使用して各復調器から出力されるソフトメトリックに適用する。
もちろん、これら過程をすべて数式で展開して最適のRWFを得ることもできるが、これは非常に精密な展開過程と複雑度を必要とする。また、近似的な数式の展開による誤差を伴う可能性もある。
本発明の他の実施形態で、チャンネル雑音が同一のAWGNのシミュレーション環境で各変調方式による変調シンボルが同一の電力で送信されているとの仮定下で、各変調方式に対応する復調器から出力されるソフトメトリックを求め、これらの平均を求めることで、上記の過程1の代わりに行える。この実施形態が上記第4方式に該当するもので、この方式はシミュレーションを通じて求めた値なので、上記数式が誤差を含む場合より正確な値を提供することもできる長所がある。上記の<表1>と<表2>が、このような方法で求めた値である。すなわち、本発明では過程1の具体的な方法を提示せず、多様な可能方法のうちシミュレーションにより求めた値を使用すると仮定する。
図9は、相互に異なる変調方式を使用する場合と同一の変調方式を使用する場合の信頼度加重値の使用による性能比較の結果を示すグラフである。ここでは、性能の一例として信頼度加重値を適用して信号を伝送するとき、Ec/Nt対スペクトル効率(spectrum Efficiency)の関係を示す。
図9において、実線はRWFを使用する場合に得られるシミュレーション結果で、点線はRWFを使用しない場合に得られるシミュレーション結果である。図面で、“□”で表示した線は(変調方式,符号率)が初期伝送時に(16QAM, R=3/8)を使用し、再伝送時にも(16QAM, R=3/8)を使用した場合である。“x”で表示された線は(変調方式,符号率)が初期伝送時に(16QAM, R=3/8)を使用し、再伝送時には(QPSK, R=3/4)を使用した場合である。図からわかるように、初期伝送と再伝送に同一の変調方式を使用した場合にはRWFの使用有無による性能の差がない。初期伝送と再伝送時にすべて変調方式を同一に16QAMを使用する場合には初期伝送と再伝送時にRWFを使用(Diff_Weight)しても微少な性能の差があるだけで、大きな性能の差がないことがわかる。しかし、初期伝送と再伝送時に相違した変調方式を使用する場合にはRWFの使用有無による性能の差が非常に大きいことがわかる。すなわち、RWFを使用する場合(Diff_Weight)と使用しない場合(Even_Weight)の性能差が同一のスペクトル効率(Spectral Efficiency)を仮定するとき、Ec/Nt(dB)を基準として約1.0dB以上の差を示すことがわかる。したがって、これら性能の比較結果からわかるように、相違した変調方式を使用する場合には初期伝送と再伝送時に必ずRWFを使用する必要がある。
このRWFを使用することにおいてもう一つ考慮すべきことは、相違した変調方式を使用する場合、伝送時に使用されるウォルシュ符号の個数の比によりRWFが変わるという事実である。例えば、16-QAMを初期伝送に使用し、QPSKを再伝送に使用する場合に、初期伝送に使用されたウォルシュ符号(Walsh codes)の個数に比して再伝送に使用されたウォルシュ符号の個数が増加するほど16-QAMに使用された加重値要素の値がだんだん小さくなり、それにより最適の性能が得られる。これは同一のチャンネル環境、すなわち同一の雑音電力でウォルシュ符号の数に比例して伝送される符号シンボルのSNRが増加するためである。したがって、SNRの増加に比例するチャンネル信頼度が反映される必要がある。このような必要性は、前述した変調シンボルのSNRを考慮してRWFを決定すべきであるとの概念に類似したことで、各伝送方式に提供される伝送シンボルエネルギーが異なると、当然にこれをRWFに反映しなければならない。したがって、各変調方式に割り当てられるエネルギーの比をRWFに反映する必要がある。つまり、各伝送方式に割り当てられる伝送シンボルエネルギーが異なると、前記提示されたRWFの決定方式1、方式2、方式3によるRWFを決定した後に各変調方式に割り当てられるエネルギーの比をRWFに反映してさらにRWFを定めなければならない。すなわち、RWFは最終的に各変調方式による変調シンボルが有するシンボルエネルギーの比を反映して決定する。ここで、上記伝送に使用されるウォルシュ符号の個数(ウォルシュチャンネルの数)に対する情報は事前に定められたメッセージチャンネルあるいはシグナリングを通じて受信器に伝達される。
図10に、本発明の実施形態による相互に異なる複数の変調方式を使用するシステムで、受信器が変調シンボルのソフト決定値に反映する信頼度加重値(RWF)を算出するための流れ図を示す。図示のように、RWFを求める方式ではLLRを使用する最善の方法(Optimal Method)と信号雑音比(SNR)、エネルギー、大きさなどを使用する次善の方法(Sub-optimal method)がある。このような手続きは、図5の信頼度加重値計算部503で遂行される。
図10を参照すれば、加重値計算部503は1001段階で複数の変調方式を使用するかどうかを検査する。もし、複数の変調方式を使用すれば1003段階に進行し、そうでなく一つの変調方式を使用すれば1021段階に進行する。一つの変調方式を使用するというのは、複数の復調器が同一の変調方式を使用することを意味するので、この加重値計算部503は1021段階で各復調器のソフト出力に適用する加重値を同一の値に決定し、その決定された値を信頼度加重値制御部501に提供する。
この加重値計算部503は1003段階でNつの変調方式のそれぞれに対する変調シンボル(Xk,Yk)から加重値を計算する過程を始める。ここで、変調シンボル(Xk,Yk)はMつの符号ビット(S0, S1, ・・・ ,SM-1)で表示される。加重値計算部500は1005段階でNつの変調方式のそれぞれに対して一つの変調シンボル(Xk,Yk)を構成するMつのビット(S0, S1, ・・・ , SM-1)に対するLLR(LLR(i)0, LLR(i)1, ・・・ , LLR(i)M-1)を求める。もちろん、この過程ですべての変調シンボルが均等に選択されるランダム選択を使用して各変調シンボルに対する平均がなされるべきである。このLLRは理論的な算術計算により算出することもでき、シミュレーションによる統計的値で使用することもできる。
加重値計算部500は1007段階でNつの変調方式のそれぞれに対して求めたMつのLLR(i)の平均を求め、これをそれぞれAvg_LLR(1), Avg_LLR(2), Avg_LLR(3), ・・・ , Avg_LLR(N)に定義する。この加重値計算部500は1009段階でNつの変調方式それぞれに対して求めたNつのAvg_LLR(i)から相対的な比を求める。例えば、変調方式QPSKの平均LLRをAvg_LLR(1)とするとき、これを基準で他の変調方式の相対的な比(Avg_LLR(i)/Avg_LLR(QPSK))を求め、この求められた比をそれぞれ1:H1:H2:・・・:HNとし、これを信頼度加重値(RWF)に定める。上述した過程は、信頼度加重値を計算することを説明したが、変調方式の組合による信頼度加重値が予め決定されてメモリに貯蔵されていることもある。
この信頼度加重値を求めた後、加重値計算部503は1011段階で各変調方式間の最終伝送利得が異なるかどうかを検査する。この最終伝送利得は伝送時に使用されるウォルシュ符号の個数に影響を受ける。したがって、伝送時に使用されるウォルシュ符号の個数を利用して最終伝送利得が推定できる。ここで、伝送時に使用されるウォルシュ符号の個数に対する情報は通常、送信器(または基地局)でメッセージチャンネルあるいはシグナリングを通じて受信器に伝達するようになる。もし、変調方式間の最終伝送利得が同一であれば、加重値計算部503は1013段階に進行して前記求められたRWFを信頼度加重値制御部412に提供して各復調器から出力されるソフト出力に加重値が反映されるようにする。一方、変調方式間の最終伝送利得が相違すれば、前記加重値計算部503は1015段階に進行して各変調方式による相対的な伝送利得の線形値を前記求められたRWFに乗算し、これを新たなRWFに定めた後、1013段階に進行する。以上は、最善の方法に関するもので、RWFをLLRを用いて求める方法を説明している。
次に、RWFを受信変調シンボルの信号対雑音比(SNR)、エネルギー、大きさなどを利用して求める方法について説明する。
加重値計算部503は1003段階でNつの変調方式のそれぞれに対する変調シンボル(Xk,Yk)から加重値を計算する過程を始める。この加重値計算部503は1017段階でNつの変調方式のそれぞれに対する変調シンボル(Xk,Yk)の平均信号対雑音比(SNR)またはエネルギーあるいは大きさを計算する。この加重値計算部503は1019段階でNつの変調方式のそれぞれについて1017段階で計算された値間の相対的な比を求め、この求められた比を1:H1:H2:・・・:HNとし、この相対的な比を信頼度加重値(RWF)に定めた後、前記1011段階に進行する。
上記したように、本発明の実施形態では各変調方式によるLLRを求め、あるいはSNR、エネルギー、大きさを求め、これを平均として取って平均値を求める。次に、これら平均値の比から各変調方式に対応する信頼度加重値のRWFを求める。但し、変調方式間に伝送シンボルの伝送利得(Transmission Gain)を異にする場合には、上述したようにこれを考慮して各変調方式に対するRWFに各変調方式の伝送利得を乗算した値を新たなRWFとして使用する。
一方、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲を外れない限りで多様な変形が可能であるのはもちろんである。したがって、本発明の範囲は説明した実施形態に限って定められてはいけないし、特許請求の範囲だけでなくこの特許請求の範囲と均等なものにより定められなければならない。
再伝送方式の通信システムにおいて、伝送する度に相互異なる変調方式と符号率を使用してデータを再伝送する動作を示す図。 同種変調方式に対応する受信器の構成に対する従来技術を示す図。 異種変調方式に対応する受信器の構成に対する従来技術を示す図。 本発明が適用される複数の変調方式を使用する通信システムの送受信器を示す構成図。 本発明の実施形態による相互に異なる複数の変調方式を使用するシステムにおいて、複数の復調器からのソフトメトリックを結合するための装置を示す図。 図5による信頼度加重値制御部501の一つの具現例を示す図。 変調方式8PSKの星座を示す図。 変調方式16QAMの星座を示す図。 相互に異なる変調方式を使用する場合と、同一の変調方式を使用する場合の信頼度加重値の使用による性能比較の結果を示すグラフ。 本発明の実施形態による相互に異なる複数の変調方式を使用するシステムにおいて、受信器が変調シンボルのソフト決定値に反映する信頼度加重値(RWF)を算出するための流れ図。
符号の説明
401 チャンネル符号器
402 冗長選択部
403 多重化器(MUX)
404-1〜404-N 変調器
405 拡散器
406 送信部
407 チャンネル
408 受信部
409 逆拡散器
410-1〜410-N 復調器
411 逆多重化器
412 ソフトシンボル制御部
501 信頼度加重値制御部
503 信頼度加重値計算部


Claims (15)

  1. 送信器と、前記送信器から複数の異なる変調方式により変調された後に送信された信号を受信し、前記受信された信号を関連した復調方式により復調し、この復調シンボルを出力する受信器を含む通信システムで、前記復調シンボルをソフト結合するための方法において、
    前記変調方式に対する加重値を決定する過程と、
    前記復調シンボルに関連した前記加重値を前記復調シンボルと乗算する過程とを含み、
    前記加重値を決定する過程は、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルに対するLLR (Log Likelihood Ratio) を計算する過程と、
    前記変調方式に対するLLR間の相対的な比を前記各復調方式に対する加重値に決定する過程とを含むことを特徴とする復調シンボルのソフト結合方法。
  2. 前記加重値が乗算された前記復調シンボルを結合する過程をさらに含む請求項1記載の復調シンボルのソフト結合方法。
  3. 前記加重値は、前記変調方式に対するLLR間の相対的な比であって、信頼度加重値である請求項1記載の復調シンボルのソフト結合方法。
  4. 複数の異なる変調方式により変調シンボルを生成及び送信する送信器と、前記送信器からの信号を受信し、前記受信信号を前記変調方式に対応する復調方式により復調し、この復調されたシンボルを出力する受信器を含む通信システムで、前記復調シンボルをソフト結合するための方法において、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルに対するLLR(Log Likelihood Ratio)を計算する過程と、
    前記変調方式に対するLLR間の相対的な比を前記各復調方式に対する加重値に決定する過程と、
    前記復調シンボルのソフトメトリックに前記決定された加重値のうち該当する加重値を乗算する過程と、
    前記加重値が乗算されたソフトメトリックを結合する過程とを含むことを特徴とする復調シンボルのソフト結合方法。
  5. 前記LLRを計算する過程は、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルを構成する符号ビットに対するLLRを計算する過程と、
    前記符号ビットに対するLLRを平均して得られる平均LLRを前記各変調方式に対するLLRに計算する過程とを含む請求項記載の復調シンボルのソフト結合方法。
  6. 前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかを判断する過程と、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が相互に異なると判断された場合、前記変調方式に対する伝送利得を考慮して前記決定された各復調方式に対する加重値を新たに決定する過程とをさらに含む請求項記載の復調シンボルのソフト結合方法。
  7. 複数の異なる変調方式により変調シンボルを生成及び送信する送信器と、前記送信器からの信号を受信し、前記受信信号を前記変調方式に対応する復調方式により復調し、この復調されたシンボルを出力する受信器を含む通信システムで、前記復調シンボルをソフト結合するための方法において、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルに対する信号対雑音比(SNR)を計算する過程と、
    前記変調方式に対するSNR間の相対的な比を前記各復調方式に対する加重値に決定する過程と、
    前記復調シンボルのソフトメトリックに前記決定された加重値のうち該当する加重値を乗算する過程と、
    前記加重値が乗算されたソフトメトリックを結合する過程とを含み、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかを判断する過程と、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が相互に異なると判断された場合、前記変調方式に対する伝送利得を考慮して前記決定された各復調方式に対する加重値を新たに決定する過程とをさらに含み、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかの判断は、前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送に使用されたウォルシュ符号の個数に対する情報を利用して遂行されることを特徴とする復調シンボルのソフト結合方法。
  8. 複数の異なる変調方式により変調シンボルを生成及び送信する送信器と、前記送信器からの信号を受信し、前記受信信号を前記変調方式に対応する復調方式により復調し、この復調されたシンボルを出力する受信器を含む通信システムで、前記復調シンボルをソフト結合するための方法において、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルに対するエネルギーを計算する過程と、
    前記変調方式に対するエネルギー間の相対的な比を前記各復調方式に対する加重値に決定する過程と、
    前記復調シンボルのソフトメトリックに前記決定された加重値のうち該当する加重値を乗算する過程と、
    前記加重値が乗算されたソフトメトリックを結合する過程とを含み、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかを判断する過程と、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が相互に異なると判断された場合、前記変調方式に対する伝送利得を考慮して前記決定された各復調方式に対する加重値を新たに決定する過程とをさらに含み、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかの判断は、前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送に使用されたウォルシュ符号の個数に対する情報を利用して遂行されることを特徴とする復調シンボルのソフト結合方法。
  9. 複数の異なる変調方式により変調シンボルを生成及び送信する送信器と、前記送信器からの信号を受信し、前記受信信号を前記変調方式に対応する復調方式により復調し、この復調されたシンボルを出力する受信器を含む通信システムで、前記復調シンボルをソフト結合するための方法において、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルに対する大きさを計算する過程と、
    前記変調方式に対する大きさ間の相対的な比を前記各復調方式に対する加重値に決定する過程と、
    前記復調シンボルのソフトメトリックに前記決定された加重値のうち該当する加重値を乗算する過程と、
    前記加重値が乗算されたソフトメトリックを結合する過程とを含み、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかを判断する過程と、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が相互に異なると判断された場合、前記変調方式に対する伝送利得を考慮して前記決定された各復調方式に対する加重値を新たに決定する過程とをさらに含み、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかの判断は、前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送に使用されたウォルシュ符号の個数に対する情報を利用して遂行されることを特徴とする復調シンボルのソフト結合方法。
  10. 複数の異なる変調方式により変調シンボルを生成及び送信する送信器と、前記送信器からの信号を受信し、前記受信信号を前記変調方式に対応する復調方式により復調し、この復調されたシンボルを出力する受信器を含む通信システムで、前記復調シンボルをソフト結合するための装置において、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルに対するLLRを計算し、前記変調方式に対するLLR間の相対的な比を前記各復調方式に対する加重値に決定する加重値計算部と、
    前記復調シンボルのソフトメトリックに前記決定された加重値のうち該当する加重値を乗算する加重値制御部と、
    前記加重値が乗算されたソフトメトリックを結合するソフトシンボル制御部とを含むことを特徴とする復調シンボルのソフト結合装置。
  11. 前記加重値計算部は、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルを構成する符号ビットに対するLLRを計算し、前記符号ビットに対するLLRを平均して得られる平均LLRを前記各変調方式に対するLLRに計算する請求項10記載の復調シンボルのソフト結合装置。
  12. 前記加重値計算部は、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかを判断し、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が相互に異なると判断された場合、前記変調方式に対する伝送利得を考慮して前記決定された各復調方式に対する加重値を新たに決定する動作をさらに遂行する請求項10記載の復調シンボルのソフト結合装置。
  13. 複数の異なる変調方式により変調シンボルを生成及び送信する送信器と、前記送信器からの信号を受信し、前記受信信号を前記変調方式に対応する復調方式により復調し、この復調されたシンボルを出力する受信器を含む通信システムで、前記復調シンボルをソフト結合するための装置において、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルに対する信号対雑音比(SNR)を計算し、前記変調方式に対するSNR間の相対的な比を前記各復調方式に対する加重値に決定する加重値計算部と、
    前記復調シンボルのソフトメトリックに前記決定された加重値のうち該当する加重値を乗算する加重値制御部と、
    前記加重値が乗算されたソフトメトリックを結合するソフトシンボル制御部とを含み、
    前記加重値計算部は、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかを判断し、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が相互に異なると判断された場合、前記変調方式に対する伝送利得を考慮して前記決定された各復調方式に対する加重値を新たに決定する動作をさらに遂行するものであり、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかの判断は、前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送に使用されたウォルシュ符号の個数に対する情報を利用して遂行されることを特徴とする復調シンボルのソフト結合装置。
  14. 複数の異なる変調方式により変調シンボルを生成及び送信する送信器と、前記送信器からの信号を受信し、前記受信信号を前記変調方式に対応する復調方式により復調し、この復調されたシンボルを出力する受信器を含む通信システムで、前記復調シンボルをソフト結合するための装置において、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルに対するエネルギーを計算し、前記変調方式に対するエネルギー間の相対的な比を前記各復調方式に対する加重値に決定する加重値計算部と、
    前記復調シンボルのソフトメトリックに前記決定された加重値のうち該当する加重値を乗算する加重値制御部と、
    前記加重値が乗算されたソフトメトリックを結合するソフトシンボル制御部とを含み、
    前記加重値計算部は、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかを判断し、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が相互に異なると判断された場合、前記変調方式に対する伝送利得を考慮して前記決定された各復調方式に対する加重値を新たに決定する動作をさらに遂行するものであり、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかの判断は、前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送に使用されたウォルシュ符号の個数に対する情報を利用して遂行されることを特徴とする復調シンボルのソフト結合装置。
  15. 複数の異なる変調方式により変調シンボルを生成及び送信する送信器と、前記送信器からの信号を受信し、前記受信信号を前記変調方式に対応する復調方式により復調し、この復調されたシンボルを出力する受信器を含む通信システムで、前記復調シンボルをソフト結合するための装置において、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルに対する大きさを計算し、前記変調方式に対する大きさ間の相対的な比を前記各復調方式に対する加重値に決定する加重値計算部と、
    前記復調シンボルのソフトメトリックに前記決定された加重値のうち該当する加重値を乗算する加重値制御部と、
    前記加重値が乗算されたソフトメトリックを結合するソフトシンボル制御部とを含み、
    前記加重値計算部は、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかを判断し、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が相互に異なると判断された場合、前記変調方式に対する伝送利得を考慮して前記決定された各復調方式に対する加重値を新たに決定する動作をさらに遂行するものであり、
    前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送利得が同一であるかどうかの判断は、前記各変調方式により生成された変調シンボルの伝送に使用されたウォルシュ符号の個数に対する情報を利用して遂行されることを特徴とする復調シンボルのソフト結合装置。
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Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8018902B2 (en) * 2003-06-06 2011-09-13 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Methods and apparatus for channel quality indicator determination
JP4291659B2 (ja) * 2003-09-30 2009-07-08 パナソニック株式会社 送信装置及び送信方法
US7680278B2 (en) * 2004-02-04 2010-03-16 Microsoft Corporation Domino scheme for wireless cryptographic communication and communication method incorporating same
US7630688B2 (en) * 2004-03-31 2009-12-08 Interdigital Technology Corporation Mitigation of wireless transmit/receive unit (WTRU) to WTRU interference using multiple antennas or beams
JP2005311717A (ja) * 2004-04-21 2005-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 復号装置及び通信システムの受信機
JP2005354336A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 信号伝送システムおよび信号伝送方法
US7165204B2 (en) * 2004-11-15 2007-01-16 Motorola, Inc. Multi-mode hybrid ARQ scheme
US7096401B2 (en) * 2004-11-15 2006-08-22 Motorola, Inc. Multi-mode hybrid ARQ scheme
US9385843B2 (en) * 2004-12-22 2016-07-05 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for using multiple modulation schemes for a single packet
JP4476117B2 (ja) * 2004-12-28 2010-06-09 富士通株式会社 無線通信装置
US7684779B2 (en) * 2005-05-31 2010-03-23 Broadcom Corporation Wireless terminal baseband processor high speed turbo decoding module
KR100800853B1 (ko) * 2005-06-09 2008-02-04 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 신호 수신 장치 및 방법
US7738604B2 (en) * 2005-07-28 2010-06-15 Broadcom Corporation Modulation-type discrimination in a wireless local area network
US7764741B2 (en) * 2005-07-28 2010-07-27 Broadcom Corporation Modulation-type discrimination in a wireless communication network
WO2007027778A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-08 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for scaling demodulated symbols for h-arq transmissions
US20070047675A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-01 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for scaling demodulated symbols for fixed point processing
EP3379352A1 (en) * 2005-10-28 2018-09-26 Mojix, Inc. Detecting a data sequence from a sequence of symbols
US7706352B2 (en) * 2005-11-01 2010-04-27 Nokia Corporation Multicarrier pilot structure for reliable frame detection
KR100892104B1 (ko) 2005-11-16 2009-04-08 삼성전자주식회사 다중 안테나 통신시스템에서 로그 우도 율 생성 장치 및방법
WO2007106366A2 (en) * 2006-03-10 2007-09-20 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for scaling soft bits for decoding
KR101119111B1 (ko) * 2006-05-04 2012-03-16 엘지전자 주식회사 Ldpc 부호를 이용한 데이터 재전송 방법
GB0614836D0 (en) * 2006-07-26 2006-09-06 Ttp Communications Ltd Soft decision processing
US7821998B2 (en) * 2006-09-12 2010-10-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Equalizing apparatus, methods and computer program products that generate error compensation values of an equalizer
CN1921366B (zh) * 2006-09-25 2010-07-21 华为技术有限公司 一种编码符号对数似然比的实现方法和装置
EP2023520A1 (en) * 2007-08-07 2009-02-11 Nokia Siemens Networks Oy Device for and method of transmitting data packets
US8761316B2 (en) * 2008-03-28 2014-06-24 Qualcomm Incorporated Systems and methods for approximating log likelihood ratios in a communication system
WO2009151778A2 (en) 2008-04-14 2009-12-17 Mojix, Inc. Radio frequency identification tag location estimation and tracking system and method
WO2010024603A2 (en) * 2008-09-01 2010-03-04 Electronics And Telecommunications Research Institute Retransmission apparatus and method
US8255760B2 (en) * 2008-11-05 2012-08-28 Broadcom Corporation Header encoding for single carrier (SC) and/or orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) using shortening, puncturing, and/or repetition
DK2280505T3 (da) * 2009-07-08 2012-10-01 Ericsson Telefon Ab L M Fremgangsmåde og indretning til behandling af en pakke i et HARQ-system
CN102035773B (zh) * 2009-09-25 2013-09-11 中兴通讯股份有限公司 一种通讯系统中的上行突发脉冲形成方法及装置
US9008239B2 (en) 2011-03-07 2015-04-14 Mojix, Inc. Collision detection using a multiple symbol noncoherent soft output detector
US9602316B2 (en) 2011-03-07 2017-03-21 Mojix, Inc. Multiple symbol noncoherent soft output detector
US8595603B2 (en) * 2011-03-29 2013-11-26 Intel Corporation Apparatus and methods for selective block decoding
JP2013005139A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Sharp Corp 受信装置、周波数割当方法、制御プログラムおよび集積回路
US9438377B2 (en) 2011-11-28 2016-09-06 Mitsubishi Electric Corporation LLR computation device and error correction decoding device
US20130156139A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless communication system with interference filtering and method of operation thereof
EP3063936B1 (en) * 2013-11-03 2020-09-30 Dolby Laboratories Licensing Corporation System and method for local dimming in multi-modulation displays
GB2525956B (en) * 2014-05-07 2016-08-24 Cisco Tech Inc Rate adaptive turbo forward error correction
US9883337B2 (en) 2015-04-24 2018-01-30 Mijix, Inc. Location based services for RFID and sensor networks
WO2017177899A1 (en) 2016-04-12 2017-10-19 Huawei Technologies Co., Ltd. Methods and apparatus for signal spreading and multiplexing
US11212030B2 (en) * 2018-11-20 2021-12-28 Marvell Asia Pte Ltd Hybrid ARQ with varying modulation and coding

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2553743B2 (ja) * 1990-07-05 1996-11-13 松下電器産業株式会社 ディジタル信号磁気記録再生装置
US6185259B1 (en) * 1996-06-12 2001-02-06 Ericsson Inc. Transmitter/receiver for GMSK and offset-QAM
JP3492177B2 (ja) 1997-12-15 2004-02-03 松下電器産業株式会社 Cdma方式移動体通信機
US6308294B1 (en) * 1999-11-17 2001-10-23 Motorola, Inc. Adaptive hybrid ARQ using turbo code structure
US6952561B1 (en) * 2000-08-31 2005-10-04 Lucent Technologies Inc. Enhanced metric for bit detection on fading channels with unknown statistics
BR0110161A (pt) * 2001-02-21 2002-12-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Método arq hìbrido com redisposição de constelação de sinais

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